[发明专利]一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法

说明书

本发明提供一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法，所述研究方法步骤如下：根据弯板机的技术参数，确定模型辊子及带钢的几何尺寸；根据成型过程中的受力情况，同时减小计算时间，选用二维平面模型建模；选择三个成型辊为解析刚体，并分析步和边界条件确定；设定成型辊、钢板、压平板各个表面定义接触对，根据ABAQUS中设定解除对的过程中关于主从接触面的要求，设定刚体表面为主面，钢板上下表面为从面；设定压平板与钢板的接触面为主面，钢板的上下表面为从面；进行单元类型的选取及网络的划分；得出仿真结果并对其进行分析。便于对板材卷圆时各项数值进行模拟分析，方便对卷圆工作进行进一步研究，在进一步研究时能够准确精细的进行工艺改善。

技术领域

本发明涉及板材成型领域，尤其涉及一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法。

背景技术

目前在对板材进行成型时，会使用卷圆机对板材进行成型，但是在对板材进行卷圆研究时，需要对卷圆成型时的数值进行模拟研究，目前在对卷圆成型数值进行模拟研究时，没有一套完整的研究方法，只能根据技术人员的工作经验进行研究，很容易造成研究方向产生偏差，导致研究发生错误。因此，设计一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法就显得尤为重要了。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法，通过系统的对卷圆成型数值进行模拟，使得到的数值较为准确，便于对板材卷圆时的各项数值进行模拟分析，方便对卷圆工作进行进一步研究。

本发明提供一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法，所述研究方法步骤如下：

步骤一：根据弯板机的技术参数，确定模型的辊子及带钢的几何尺寸；

步骤二：根据成型过程中的受力情况，同时减小计算时间，选用二维平面模型建模；

步骤三：选择三个成型辊为解析刚体，并进行分析步和边界条件确定；

步骤四：设定成型辊、钢板、压平板的各个表面定义接触对，根据ABAQUS中设定解除对的过程中关于主从接触面的要求，设定刚体表面为主面，钢板上下表面为从面；

步骤五：设定压平板与钢板的接触面为主面，钢板的上下表面为从面；

步骤六：进行单元类型的选取及网络的划分；

步骤七：得出仿真结果并对其进行分析。

进一步改进在于：所述步骤三中分析步和边界条件确定中的模拟过程分为三步进行：第一步，将选择的成型辊进行依次编号，并对轴进行依次编号；第二步，显示1号辊，3号辊沿1、2、3方向的平移及绕1轴和2轴的转动，将2号辊上移；第三步，沿2轴方向上移3号辊；第四步，沿1轴正向给板材进给速度，完成模拟过程。

进一步改进在于：所述步骤六中进行单元类型的选取及网络的划分时，由于板材的厚度相比长度和宽度小得多，因此视其为壳体，板材的单元类型选用四节点缩减积分壳单元。

进一步改进在于：所述步骤六中由于缩减积分单元存在“沙漏”问题，细化网格用以缓解沙漏问题，对于沙漏问题的判断，通过查看伪应变能和内能之间的比值来判断。

本发明的有益效果是：通过系统的对卷圆成型数值进行模拟，使得到的数值较为准确，便于对板材卷圆时的各项数值进行模拟分析，方便对卷圆工作进行进一步研究，并且通过数学计算，将板材卷圆时的各项数据具体化，使得在进一步研究时能够更加准确精细的进行工艺改善。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步的详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本实施例提供了一种三辊卷圆成型数值模拟研究方法，所述研究方法步骤如下：

步骤一：根据弯板机的技术参数，确定模型的辊子及带钢的几何尺寸；